Forum: Offtopic Wärmespeicher mit Natronlauge - was meint Ihr?


von Rainer U. (r-u)


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Neulich bei Nano gesehen:

http://www.3sat.de/mediathek/?mode=play&obj=71365

Ich fand das interessant und habe mich gefragt, wo die Vor- und 
Nachteile liegen könnten gegenüber alternativen Heizungsvarianten mit 
großen Speichern wie Redox-Flow oder riesiger eingepackter 
Warmwassertank?

von Joachim B. (jar)


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Rainer U. schrieb:
> und habe mich gefragt, wo die Vor- und
> Nachteile liegen könnten

wenn das mal undicht wird will ich es nicht im Haus haben oder im 
Garten.

Ich würde immer noch Steine bevorzugen die auch aufgeheizt werden 
können, leichter rein und rauszubringen sind und auch nur so rumliegen 
und kaum auslaufen können.

von Rainer U. (r-u)


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Joachim B. schrieb:
> Steine bevorzugen

dafür ist die Wärmekapazität geringer. Und bei Natronlauge verdünnen und 
konzentrieren wohl noch wesentlich höher (hat jemand eine 
Größenordnung?), sonst könnte man ja weiter Wasser warm machen..

Joachim B. schrieb:
> wenn das mal undicht wird will ich es nicht im Haus haben oder im
> Garten.

Das gilt noch mehr für Öltanks, scheint aber beherrschbar. Na gut, hängt 
von der ausgelaufenen Menge ab. Wenn Deine Waschmaschine leckt, hast Du 
auch warme Natronlauge im Bad.. ungleich leichter zu beherrschen als 
alles voller Öl.. :-)

von Oliver S. (phetty)


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von Boris O. (bohnsorg) Benutzerseite


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Für geringere Vorlauftemperaturen geht das auch mit Lithiumsalzen und 
natürlich dem guten alten Zeolith.

Ein Dritter nutzte die Kristallisationswärme (Wärmekissen mit 
Knickplättchen/ Latentwärmespeicher) mit einer im Inneren angebrachten, 
über einen Elektromagneten angeregten Feder. Ein paar dieser 
Stahlzylinder (3-5) im Keller werden von der Solaranlage gewärmt und bei 
Bedarf liefern sie für ca. 12h eine Vorlauftemperatur von 70°C.

http://eichsfeld.thueringer-allgemeine.de/web/eichsfeld/startseite/detail/-/specific/Dingelstaedter-Firma-entwickelte-Salz-Waermespeicher-fuer-den-Hausgebrauch-1609344164

etwas mehr Theorie:

https://www.cluster-thueringen.de/fileadmin/thcm/pdf/veranstaltungen/vortraege/thermische_energiespeicher/marx.pdf

von Joachim B. (jar)


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Rainer U. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> Steine bevorzugen
>
> dafür ist die Wärmekapazität geringer.

aber die mögliche Temperatur höher?

von Rainer U. (r-u)


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Interessanter Link, durch weiterverlinkte Seiten habe ich für die 
Größenordnung diese Werte gefunden:

Quellen, Zitate:
https://www.welt.de/wissenschaft/article111912268/Salz-koennte-die-Heiztechnik-revolutionieren.html

"Thermochemische Speicher bieten hohe Kapazitäten und sind dabei sehr 
preisgünstig. „Wir erreichen zwar nicht die Energiedichte von 
Kohlenwasserstoffen wie Benzin, sind aber um den Faktor zehn besser als 
Warmwasserspeicher und doppelt so gut wie Lithium-Ionen-Batterien“

https://de.wikipedia.org/wiki/Thermochemischer_W%C3%A4rmespeicher

Daraus folgt ca.

   200-300 kW/m³ thermochemischer Wärmespeicher (Salze)
   100-150 kW/m³ LiIon
   20-30 kW/m³ Wasserspeicher aber wiederum werden auch
   60 kW/m³ Wasserspeicher genannt?
   36 kW/m³ Natronlokomotive = o.g. Verfahren

Dann wäre die Speicherkapazität nicht viel anders als Wasser, nur mit 
dem Vorteil, dass sie lange lagerbar ist?

von c. m. (Gast)


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Boris O. schrieb:
> Für geringere Vorlauftemperaturen geht das auch mit Lithiumsalzen und
> natürlich dem guten alten Zeolith.
>
> Ein Dritter nutzte die Kristallisationswärme (Wärmekissen mit
> Knickplättchen/ Latentwärmespeicher)

lithium ist halt recht selten gegenüber natrium. lieber akkus daraus 
bauen.
diese wärmekissen haben eine übersättigte natriumacetatlösung drin - das 
wäre mir viel lieber als natronlauge.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Rainer U. schrieb:
> https://de.wikipedia.org/wiki/Thermochemischer_W%C3%A4rmespeicher
>
> Daraus folgt ca.
>
>    200-300 kW/m³ thermochemischer Wärmespeicher (Salze)
>    100-150 kW/m³ LiIon
>    20-30 kW/m³ Wasserspeicher aber wiederum werden auch
>    60 kW/m³ Wasserspeicher genannt?
>    36 kW/m³ Natronlokomotive = o.g. Verfahren
>
> Dann wäre die Speicherkapazität nicht viel anders als Wasser, nur mit
> dem Vorteil, dass sie lange lagerbar ist?

Du hast einen wichtigen Satz vergessen :-)

"Außerdem kann die Energie über Jahre verlustfrei gespeichert werden."

Das ist ein entscheidendes Kriterium: keinerlei Wärmeverluste

von Rainer U. (r-u)


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Joachim B. schrieb:
> aber die mögliche Temperatur höher?

aber die Wärmeisolierung und Nutzung schwieriger?

Jedenfalls scheinen die Systeme mit Salz s.o. aus irgend einem Grund 
besser im Geschäft zu sein.

von Rainer U. (r-u)


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Chris D. schrieb:
> "Außerdem kann die Energie über Jahre verlustfrei gespeichert werden."

Stimmt, das gilt ja auch für die Lösung mit den Salzen. Wahrscheinlich 
sind dann die Salze im Verhältnis zur NaOH recht teuer, denn warum 
sollte man sonst nicht eher diese Variante zur Speicherung nutzen?

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Rainer U. schrieb:
> Chris D. schrieb:
>> "Außerdem kann die Energie über Jahre verlustfrei gespeichert werden."
>
> Stimmt, das gilt ja auch für die Lösung mit den Salzen. Wahrscheinlich
> sind dann die Salze im Verhältnis zur NaOH recht teuer, denn warum
> sollte man sonst nicht eher diese Variante zur Speicherung nutzen?

Latentwärmespeicher auf Basis von Natriumacetat 
("Knackfroschwärmekissen") haben zwar eine höhere 
Energiespeicherkapazität, allerdings muss man dort die Kristallisierung 
komplett auslösen: nur ein bißchen geht nicht. Man benötigt deswegen 
mehrere dieser Speicher, die dann bei Bedarf ausgelöst werden.

Bei NaOH kann man die Energieentnahme und -zuführung sehr genau dosieren 
und jederzeit stoppen und die Energieabgabe kann auch nicht plötzlich 
durch Verschmutzung, Erschütterung etc. ausgelöst werden (das hat man 
zwar mittlerweile im griff, aber es bedeutet entsprechenden Aufwand).

Wenn man den Platz hat, ist die NaOH-Lösung sicherlich preiswert 
umsetzbar.

: Bearbeitet durch Moderator
von Icke ®. (49636b65)


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Rainer U. schrieb:
> Wenn Deine Waschmaschine leckt, hast Du
> auch warme Natronlauge im Bad.. ungleich leichter zu beherrschen als
> alles voller Öl.. :-)

Witzbold. Waschmittellauge ist wohl kaum mit konzentrierter Natronlauge 
vergleichbar. Letztere ist extrem ätzend, ähnlich wie Schwefelsäure. Ich 
hatte während meiner Zeit beim Chemiehandel damit zu tun und würde sie 
auch nicht in größeren Mengen im Haus haben wollen.

von Chris D. (myfairtux) (Moderator) Benutzerseite


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Icke ®. schrieb:
> Witzbold. Waschmittellauge ist wohl kaum mit konzentrierter Natronlauge
> vergleichbar. Letztere ist extrem ätzend, ähnlich wie Schwefelsäure. Ich
> hatte während meiner Zeit beim Chemiehandel damit zu tun und würde sie
> auch nicht in größeren Mengen im Haus haben wollen.

Naja ... sooo schlimm ist sie auch nicht (vor allem nicht 
wasser-/umweltgefährdend) - mit einem vernünftigen, doppelwandigen 
Kunststoffbehälter ist man da schon ziemlich sicher. Man hat auch nicht 
mit den korrosiven Dämpfen wie bei Schwefelsäure zu tun.

Außerdem stehen Tanks ja üblicherweise ganz unten im Haus stehen bzw. 
werden bei der benötigten Größe vermutlich eher eingebuddelt werden.

Wenn dann etwas ausläuft, ist es sicher nicht schön, aber durchaus 
handhabbar.

: Bearbeitet durch Moderator
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